[发明专利]一种内嵌电容器的TSV结构及其制备方法

权利要求书

1.一种内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，包括：

衬底结构；

硅通孔，所述硅通孔贯穿所述衬底结构；

电容器结构，所述电容器结构设置在所述硅通孔结构的内壁，所述电容器结构包括叠层结构、底部金属电极层、绝缘介质和顶部金属电极层，所述叠层结构包括金属铝层和阳极氧化铝层，所述阳极氧化铝层设置在所述金属铝层表面，所述底部金属电极层设置在所述阳极氧化铝层表面，所述绝缘介质设置在所述底部金属电极层表面，所述顶部金属电极层设置在所述绝缘介质表面，所述底部金属电极层覆盖所述衬底结构上表面和所述阳极氧化铝层朝向所述硅通孔的一侧表面，且所述底部金属电极层与所述金属铝层顶部表面接触连接；

铜互连结构，所述铜互连结构安装在所述硅通孔内部；

其中，所述电容器结构上分别设置有第一顶部接触层和第一底部接触层，所述铜互连结构顶端设置有第二顶部接触层，所述铜互连结构底端设置有第二底部接触层。

2.根据权利要求1所述的内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，所述硅通孔内壁和所述顶部金属电极层的顶层表面均设置有第一隔离介质，所述铜互连结构包括铜扩散阻挡层、第一铜籽晶层和铜金属层，所述铜扩散阻挡层、所述第一铜籽晶层和所述铜金属层依次设置在所述第一隔离介质表面，所述铜扩散阻挡层、所述第一铜籽晶层和所述铜金属层均位于所述硅通孔内部且完全填充所述硅通孔，且所述铜扩散阻挡层的高度、所述第一铜籽晶层的高度和所述铜金属层的高度均不超过所述第一隔离介质的高度。

3.根据权利要求2所述的内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，所述衬底结构底部设置有第二隔离介质，所述第二隔离介质覆盖所述衬底结构底部、所述金属铝层底部、所述阳极氧化铝层底部、所述底部金属电极层底部、所述绝缘介质底部、所述顶部金属电极层底部以及所述第一隔离介质底端表面。

4.根据权利要求3所述的内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，所述顶部金属电极层表面设置有第一凹槽，所述底部金属电极层表面设置有第二凹槽，所述第一凹槽贯穿所述第一隔离介质以使得所述顶部金属电极层表面露出，所述第二凹槽贯穿所述顶部金属电极层和所述第一隔离介质以使得所述底部金属电极层表面露出。

5.根据权利要求3所述的内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，所述第二隔离介质上设置有第三凹槽，所述第三凹槽贯穿所述第二隔离介质以使得所述铜扩散阻挡层、第一铜籽晶层和铜金属层露出。

6.根据权利要求4所述的内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，所述第一顶部接触层包括设置在所述第一凹槽内部的第一粘附层，位于所述第一凹槽内部的第一粘附层顶部表面依次设置有第一籽晶层和第一顶部接触凸点，所述第一底部接触层包括设置在所述第二凹槽内部的第一粘附层，位于所述第二凹槽内部的第一粘附层顶部表面依次设置有第一籽晶层和第一底部接触凸点，所述第二顶部接触层包括设置在所述铜互连结构顶部的第一粘附层，位于所述铜互连结构顶部的所述第一粘附层顶部表面依次设置有第一籽晶层和第二顶部接触凸点，且位于所述铜互连结构顶部的所述第一粘附层底部表面分别与所述铜扩散阻挡层、所述第一铜籽晶层、铜金属层接触连接。

7.根据权利要求5所述的内嵌电容器的TSV结构，其特征在于，所述第二底部接触层包括设置在所述铜互连结构底部的第二粘附层和设置在所述第二粘附层底部表面的第二籽晶层，所述第二粘附层贯穿所述第二隔离介质并分别与所述铜扩散阻挡层、所述第一铜籽晶层、所述铜金属层接触连接，所述第二籽晶层底面设置有第二底部接触凸点。